Датчики отпечатков пальцев: как работает технология сканирования

Каждый человек обладает уникальным отпечатком пальца. Нет двух одинаковых отпечатков пальцев — даже у однояйцевых близнецов. Производители смартфонов используют это преимущество, устанавливая датчики отпечатков пальцев для разблокировки устройства. Это занимает всего несколько секунд: приложите палец к сенсору — и смартфон разблокирован. Датчики отпечатков пальцев уже несколько лет являются стандартной функцией смартфонов. Для этого используются различные технологии сканирования.

• Оптический метод: В этом методе используются оптические датчики. Палец помещается на стеклянную пластину. При этом со стеклом соприкасаются только папиллярные гребни (бороздки пальца). Источник света освещает палец, который отражается от стеклянной пластины на датчике изображения. Папиллярные гребни отображаются темными, а впадины между ними — светлыми. Снимок, сделанный за несколько секунд, сравнивается с данными, хранящимися на смартфоне.
• Недостаток: теоретически оптический метод можно легко обмануть, используя протез отпечатка пальца и его изображение. В то же время в последние годы технология постоянно развивается, в том числе и в плане безопасности.
• Частичный сенсор:  Этот метод основан на электрическом заряде. Сканер отпечатков пальцев состоит из проводящего кремниевого слоя и сети из тысяч конденсаторных ячеек на чипе датчика. Палец помещается на кремниевый слой, что приводит к изменению электрического заряда в точках, где расположены папиллярные гребни. Там, где борозды не зарегистрированы, заряд остается неизменным. Таким образом создается цифровое изображение отпечатка пальца.
• Датчики отпечатков пальцев, работающие с электрическим зарядом, прижились в большинстве моделей смартфонов. Преимущество: этот метод сложнее обмануть. Многие емкостные датчики даже используют инфракрасные сенсоры, чтобы проверить, является ли помещенный на них материал живым или мертвым.
• Ультразвуковой датчик отпечатков пальцев: Уже несколько лет Samsung, в частности, использует датчики на основе ультразвуковой технологии. Ультразвуковые волны передаются и либо поглощаются, либо отражаются от кожи — в зависимости от того, попадают ли волны в бороздки или впадины. Таким образом создается 3D-модель пальца. Преимущество: ультразвуковой датчик обеспечивает высокий уровень безопасности, поскольку его трудно обмануть.

В плане безопасности отдельные технологии предлагают разные стандарты. В целом, однако, можно сказать, что независимо от используемой технологии датчик отпечатков пальцев безопасен для повседневного использования.

• Причина: сохраненный отпечаток пальца пользователя, который используется для синхронизации, не просто хранится в папке с изображениями на смартфоне. Конфиденциальные данные хранятся в доверенной среде исполнения (TEE), изолированной части главного процессора. Доступ к ней имеют только авторизованные программы.
• Кроме того, сенсор и TEE общаются только напрямую друг с другом. Поэтому вредоносное ПО, заражающее операционную систему, не имеет доступа к этой части.
• Однако в датчике отпечатков пальцев есть и слабые места, которые не стоит игнорировать. Например, из-за нехватки места сканируется только часть отпечатка пальца. Отпечаток пальца уникален для каждого человека. Однако с частичными отпечатками дело обстоит иначе.
• С помощью универсального пальца можно перехитрить сканеры. Однако такой универсальный палец очень сложен и дорог. Поэтому в повседневной жизни пользователям смартфонов не стоит беспокоиться о том, что биометрическая идентификация может быть взломана или обойдена.